Adaptierbare Parametrierung von Diagnosesystemen durch Verwendung digitaler Antriebssignale in der Prozessüberwachung:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Apprimus-Verl.
2014
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Ergebnisse aus der Produktionstechnik
2014,18 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Volltext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XIII, 181 S. graph. Darst. |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS I
INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGSVERZEICHNIS V
1 EINLEITUNG 1
2 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK ZUR KOLLISIONS- UND
PROZESSDIAGNOSE 5
2.1 ZUSTANDS- UND PROZESSUEBERWACHUNG IN DER FERTIGUNGSTECHNIK 5
2.2 AUFTRETENDE PROZESSSTOERUNGEN, ZEITVERHALTEN UND IHRE FOLGEN FUER DIE
SPANENDE BEARBEITUNG 5
2.3 SIGNALERFASSUNG UND SENSORIK IN DER PROZESSUEBERWACHUNG 10
2.3.1 ACOUSTIC-EMISSION-SENSOREN UND BESCHLEUNIGUNGSAUFNEHMER 10
2.3.2 KRAFT- UND MOMENTENSENSOREN 11
2.3.3 STROM- UND LEISTUNGSSENSOREN 12
2.3.4 ANALOGE UND DIGITALE ANTRIEBSSIGNALE 13
2.3.5 WEITERE SENSOREN DER PROZESSUEBERWACHUNG 14
2.4 HARDWAREPLATTFORMEN ZUR UEBERWACHUNG UND DIAGNOSE AN
FERTIGUNGSMASCHINEN 14
2.4.1 MIKROCONTROLLERBASIERTE LOESUNGEN 15
2.4.2 MASCHINENSTEUERUNGSBASIERTE LOESUNGEN 15
2.4.3 BEWERTUNG DER STEUERUNGSINTERNEN UND AUTARKEN LOESUNG 18
2.5 METHODEN ZUR ERKENNUNG TYPISCHER PROZESSSTOERUNGEN IN DER
SPANENDEN VERARBEITUNG MIT GEOMETRISCH BESTIMMTEN SCHNEIDEN 20
2.5.1 ZEIT- UND FREQUENZBASIERTE SIGNALANALYSE 20
2.5.2 MODELLBASIERTE ANALYSE 24
2.5.3 WISSENSBASIERTE METHODEN 29
2.5.4 WEITERE METHODEN UND UEBERWACHUNGSSTRATEGIEN 32
2.6 PARAMETRIERUNG VON UEBERWACHUNGS- UND DIAGNOSESYSTEMEN 34
2.6.1 PARAMETRIERUNG VON ZEIT- UND FREQUENZBASIERTEN SYSTEMEN 34
2.6.2 PARAMETRIERUNG VON MODELLBASIERTEN UEBERWACHUNGSSYSTEMEN 36
2.6.3 PARAMETRIERUNG VON *WISSENSBASIERTEN UEBERWACHUNGS
SYSTEMEN 37
2.6.4 PARAMETRIERUNG VON STEUERUNGSINTEGRIERTEN
UEBERWACHUNGSSYSTEMEN 38
2.7 ZWISCHENFAZIT UND BEWERTUNG DER VORGESTELLTEN METHODEN 39
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][ INHALTS VERZEICHNIS
3 ZIELSETZUNG, AUFGABENSTELLUNG UND VORGEHENSWEISE 43
3.1 FORSCHUNGSHYPOTHESE UND FORSCHUNGSFRAGE 43
3.2 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 44
4 ANALYSE DES ZEIT- UND UEBERTRAGUNGSVERHALTENS 47
4.1 SYSTEMBESCHREIBUNG DES FRAESPROZESSES 47
4.2 ANALYSE DER IM PROZESS BELASTETEN KOMPONENTEN 48
4.2.1 BELASTUNGSGRENZEN DER WERKZEUGSCHNITTSTELLE 49
4.2.2 BELASTUNGSGRENZEN DER SPINDELLAGER 50
4.3 STEUERUNGSINTERNE SIGNALE UND INFORMATIONEN 53
4.3.1 DARSTELLUNG DER ZEITLICHEN RANDBEDINGUNG DIGITALER
ANTRIEBSSIGNALE 54
4.3.2 KRAFTFLUSSVERLAUF IM KOLLISIONSFALL UND ZEITVERHALTEN DER
ANTRIEBSSIGNALE 56
4.3.3 AUSWAHL DER ANTRIEBSIGNALE ZUR DIAGNOSE 58
4.4 ZWISCHENFAZIT 59
5 UNTERSUCHUNG DER MASCHINENABHAENGIGEN EINFLUESSE AUF DIGITALE
ANTRIEBSSIGNALE 61
5.1 MASCHINENABHAENGIGE EINFLUESSE AUF DIGITALE ANTRIEBSSIGNALE OHNE
EINWIRKUNG VON PROZESSLASTEN 62
5.1.1 MODELLIERUNG DES REIBVERHALTENS BEI
WERKZEUGMASCHINENACHSEN 63
5.1.2 MODELLIERUNG DES BESCHLEUNIGUNGSVERHALTENS EINES
VORSCHUBANTRIEBS MIT KUGELGEWINDETRIEB AUF BASIS DER DIGITALEN
ANTRIEBSSIGNALE 69
5.1.3 STILLSTANDS- UND ACHSENGEWICHTSKORREKTUR 73
5.1.4 GESAMTKONZEPT DER REIB- UND BESCHLEUNIGUNGSKOMPENSATION 74
5.1.5 VERGLEICH UND BEWERTUNG DER MODELLIERUNGEN ANHAND EINES
GUETEKRITERIUMS 76
5.2 MASCHINENABHAENGIGE EINFLUESSE AUF DIGITALE ANTRIEBSSIGNALE UNTER
PROZESSLASTEN 81
5.2.1 VERHALTEN DER REGLERSTRUKTUR UND EINFLUESSE VON
SCHLUESSELPARAMETERN 81
5.2.2 REKONSTRUKTION DER PROZESSKRAFT AUF BASIS DER
MOMENTBILDENDEN ANTRIEBSSTROEME 92
5.3 ZWISCHENFAZIT 93
INHALTSVERZEICHNIS III
6 MERKMALSEXTRAKTION UND KONDITIONIERUNG DER UEBERWACHUNGSMETHODE 95
6.1 ZUSAMMENHANG DES KARIESISCHEN UND WERKZEUGBEZOGENEN
KOORDINATENSYSTEMS HINSICHTLICH DER KRAEFTEVERTEILUNG 95
6.2 WERKZEUGBEZOGENE UEBERLAST- UND KOLLISIONSUEBERWACHUNG 97
6.2.1 UNTERSCHEIDUNG VON KONTAKTSITUATIONEN AUF BASIS
STEUERUNGSINTERNER SIGNALE 97
6.2.2 PARAMETRIERFREIE SIGNALMUSTERBILDUNG ZUR BESTIMMUNG VON
KOLLISIONSSITUATIONEN 101
6.2.3 EINORDNUNG DER UEBERLAST- UND KOLLISIONSSITUATIONEN AUF BASIS
DES SIGNALMUSTERS 103
6.2.4 AUFBAU DER STEUERUNGSINTEGRIERTEN UEBERLASTUEBERWACHUNG 105
6.3 WERKZEUGBEZOGENE VERSCHLEISSERKENNUNG AUF BASIS DIGITALER
ANTRIEBSSIGNALE 107
6.3.1 IDENTIFIKATION DER KRAFT- UND MOMENTENAMPLITUDE 109
6.3.2 ERKENNUNG DES WERKZEUGZUSTANDS AUF BASIS DES ALGORITHMUS
NACH TEAGER 111
6.3.3 IDENTIFIKATION DER AKTUELLEN PROZESSPARAMETER 112
6.3.4 ANWENDUNG DER IDENTIFIKATION IM PROZESS 114
6.3.5 ERMITTLUNG DER NORMIERTEN AMPLITUDE FUER DIAGNOSEZWECKE 117
6.4 ZUSAMMENFASSUNG UND ZWISCHENFAZIT 120
7 REALISIERUNG UND VERIFIKATION DES STEUERUNGSINTEGRIERTEN
DIAGNOSESYSTEMS 123
7.1 KOLLISIONSERKENNUNG UND SCHNELLES STOPPEN DER VORSCHUBACHSE 124
7.2 ZUSAMMENFUEHRUNG DER EINZELNEN MODULE ZUR STEUERUNGSINTEGRIERTEN
WERKZEUGZUSTANDSDIAGNOSE 127
7.2.1 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG AUSGEWAEHLTER BEARBEITUNGEN BEI
VARIIERENDEN SCHNITTBEDINGUNGEN 127
7.2.2 ANWENDUNG DER REIBKOMPENSATION UND DER
PARAMETERIDENTIFIKATION ZUR VERSCHLEI SSZUSTANDSERKENNUNG 130
7.3 KRITISCHE BEWERTUNG DER ERZIELTEN ERGEBNISSE 132
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 137
9 ANHANG 145
9.1 UEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN KASKADIERTER REGELKREISE (STROM-,
GESCHWINDIGKEITS- UND POSITIONSREGELKREIS) 145
9.1.1 ALLGEMEINE GLEICHUNGEN 145
IV
INHALTSVERZEICHNIS
9.1.2 STROMREGELKREIS MIT PL-REGLER UND MOTOR 145
9.1.3 GESCHWINDIGKEITSREGELKREIS MIT PL-REGLER (OHNE
INDUZIERTE
SPANNUNG, NUR FUEHRUNGSVERHALTEN) 146
9.1.4 POSITIONSREGELKREIS ALS PROPORTIONALVERSTAERKUNG DER
REGELABWEICHUNG 146
9.1.5 HERLEITUNG DES STOERFREQUENZGANGS DES LAGEREGELKREISES UNTER
VENWENDUNG DES STOER- UND FUEHRUNGSVERHALTENS DES
DREHZAHLREGELKREISES
146
9.1.6 VERWENDETES CURVE-FITTING UNTER ANWENDUNG DES
VECTOR-FITTING 148
9.2 TESTBAUTEILE UND MESSREIHEN 150
9.3 ALGORITHMUS NACH
TEAGER
: HERLEITUNG UND RECHENVORSCHRIFTEN 154
9.4 VARIATION DER SCHNITTPARAMETER UND ERGEBNISSE DER
PARAMETERIDENTIFIKATION - TABELLARISCHE AUFZAEHLUNG 156
10 LITERATURVERZEICHNIS 165
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| discipline | Maschinenbau / Maschinenwesen Werkstoffwissenschaften / Fertigungstechnik Mess-/Steuerungs-/Regelungs-/Automatisierungstechnik / Mechatronik |
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